Low Temperature Physics: 42, 133 (2016); https://doi.org/10.1063/1.4942396
Физика Низких Температур: Том 42, Выпуск 2 (Февраль 2016), c. 178-184    ( к оглавлению , назад )

Особенности стеклования фуллерита С60, насыщенного молекулами монооксида углерода: фотолюминесцентные исследования

П.В. Зиновьев, В.Н. Зорянский, Ю.Е. Стеценко, В.В. Данчук

Физико-технический институт низких температур им. Б.И. Веркина НАН Украины пр. Науки, 47, г. Харьков, 61103, Украина
E-mail: zinoviev@ilt.kharkov.ua

Статья поступила в редакцию 20 октября 2015 г.

Аннотация

Спектрально-люминесцентным методом проведены низкотемпературные (20–230 К) исследования фуллерита С60, насыщенного в режиме физсорбции монооксидом углерода. Установлены существенные изменения фотолюминесцентных характеристик растворов С60–СО с различной концентрацией примеси уже при малых временах интеркалирования. По поведению вклада в люминесценцию свечения «глубоких Х-ловушек» зафиксирована сильная зависимость растворимости СО от температуры насыщения, а заполнение октаэдрических пустот молекулами СО происходит с меньшим градиентом распределения примеси в глубину кристаллов С60 по сравнению с N2. Изучены температурные зависимости интегральной интенсивности излучения образцов с различной концентрацией монооксида углерода. Впервые спектрально-люминесцентным методом обнаружено существенное влияние молекул СО на процесс формирования ориентационного стекла и вращательную динамику молекул С60 в отличие от Н2 и N2. В рамках модели переноса электронного возбуждения в кристаллах С60 объяснено влияние полярной молекулы СО на процессы переориентации молекул С60 и смены характера их вращений в концентрированных растворах С60–СО, что приводит к наблюдаемому сильному смещению температур ориентационного Тс и стекольного Тg переходов в область низких температур с одновременным «размытием» их границ.

PACS: 61.48.–c Структура фуллеренов и соответствующие полые молекулярныекластеры;
PACS: 71.35.Aa Экситоны Френкеля и самозахваченные экситоны;
PACS: 78.55.–m Фотолюминесценция, свойства и материалы.

Ключевые слова: фуллерит С60, интеркаляция СО, фотолюминесценция, экситон Френкеля, стекольный переход.

Oпубликована онлайн: 23 декабря 2015 г.